Android 內存泄漏分析利器——leakcanary

LeakCanary

Android 和 Java 內存泄露檢測。

“A small leak will sink a great ship.” - Benjamin Franklin

千里之堤， 毀於蟻穴。 -- 《韓非子·喻老》

 

 

demo

一個非常簡單的 LeakCanary demo: https://github.com/liaohuqiu/leakcanary-demo

開始使用

在 build.gradle 中加入引用，不同的編譯使用不同的引用：

 dependencies { debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.3' releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.3' } 

在 Application 中：

public class ExampleApplication extends Application { @Override public void onCreate() { super.onCreate(); LeakCanary.install(this); } } 

這樣，就萬事俱備了！ 在 debug build 中，如果檢測到某個 activity 有內存泄露，LeakCanary 就是自動地顯示一個通知。

為什么需要使用 LeakCanary？

問得好，看這個文章LeakCanary: 讓內存泄露無所遁形

如何使用

使用 RefWatcher 監控那些本該被回收的對象。

RefWatcher refWatcher = {...}; // 監控 refWatcher.watch(schrodingerCat); 

LeakCanary.install() 會返回一個預定義的 RefWatcher，同時也會啟用一個 ActivityRefWatcher，用於自動監控調用 Activity.onDestroy() 之后泄露的 activity。

public class ExampleApplication extends Application { public static RefWatcher getRefWatcher(Context context) { ExampleApplication application = (ExampleApplication) context.getApplicationContext(); return application.refWatcher; } private RefWatcher refWatcher; @Override public void onCreate() { super.onCreate(); refWatcher = LeakCanary.install(this); } } 

使用 RefWatcher 監控 Fragment：

public abstract class BaseFragment extends Fragment { @Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); RefWatcher refWatcher = ExampleApplication.getRefWatcher(getActivity()); refWatcher.watch(this); } } 

工作機制

1. RefWatcher.watch() 創建一個 KeyedWeakReference 到要被監控的對象。

2. 然后在后台線程檢查引用是否被清除，如果沒有，調用GC。

3. 如果引用還是未被清除，把 heap 內存 dump 到 APP 對應的文件系統中的一個 .hprof 文件中。

4. 在另外一個進程中的 HeapAnalyzerService 有一個 HeapAnalyzer 使用HAHA 解析這個文件。

5. 得益於唯一的 reference key, HeapAnalyzer 找到 KeyedWeakReference，定位內存泄露。

6. HeapAnalyzer 計算 到 GC roots 的最短強引用路徑，並確定是否是泄露。如果是的話，建立導致泄露的引用鏈。

7. 引用鏈傳遞到 APP 進程中的 DisplayLeakService， 並以通知的形式展示出來。

如何復制 leak trace？

在 Logcat 中，你可以看到類似這樣的 leak trace：

In com.example.leakcanary:1.0:1 com.example.leakcanary.MainActivity has leaked: * GC ROOT thread java.lang.Thread.<Java Local> (named 'AsyncTask #1') * references com.example.leakcanary.MainActivity$3.this$0 (anonymous class extends android.os.AsyncTask) * leaks com.example.leakcanary.MainActivity instance * Reference Key: e71f3bf5-d786-4145-8539-584afaecad1d * Device: Genymotion generic Google Nexus 6 - 5.1.0 - API 22 - 1440x2560 vbox86p * Android Version: 5.1 API: 22 * Durations: watch=5086ms, gc=110ms, heap dump=435ms, analysis=2086ms 

你甚至可以通過分享按鈕把這些東西分享出去。

SDK 導致的內存泄露

隨着時間的推移，很多SDK 和廠商 ROM 中的內存泄露問題已經被盡快修復了。但是，當這樣的問題發生時，一般的開發者能做的事情很有限。

LeakCanary 有一個已知問題的忽略列表，AndroidExcludedRefs.java，如果你發現了一個新的問題，請提一個 issue 並附上 leak trace, reference key, 機器型號和 SDK 版本。如果可以附帶上 dump 文件的 鏈接那就再好不過了。

對於最新發布的 Android，這點尤其重要。你有機會在幫助在早期發現新的內存泄露，這對整個 Android 社區都有極大的益處。

開發版本的 Snapshots 包在這里： Sonatype's snapshots repository。

leak trace 之外

有時，leak trace 不夠，你需要通過 MAT 或者 YourKit 深挖 dump 文件。

通過以下方法，你能找到問題所在：

1. 查找所有的 com.squareup.leakcanary.KeyedWeakReference 實例。
2. 檢查 key 字段
3. Find the KeyedWeakReference that has a key field equal to the reference key reported by LeakCanary.
4. 找到 key 和 和 logcat 輸出的 key 值一樣的 KeyedWeakReference。
5. referent 字段對應的就是泄露的對象。
6. 剩下的，就是動手修復了。最好是檢查到 GC root 的最短強引用路徑開始。

自定義

UI 樣式

DisplayLeakActivity 有一個默認的圖標和標簽，你只要在你自己的 APP 資源中，替換以下資源就可。

res/ drawable-hdpi/ __leak_canary_icon.png drawable-mdpi/ __leak_canary_icon.png drawable-xhdpi/ __leak_canary_icon.png drawable-xxhdpi/ __leak_canary_icon.png drawable-xxxhdpi/ __leak_canary_icon.png 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <string name="__leak_canary_display_activity_label">MyLeaks</string> </resources> 

保存 leak trace

DisplayLeakActivity saves up to 7 heap dumps & leak traces in the app directory. You can change that number by providing R.integer.__leak_canary_max_stored_leaks in your app:

在 APP 的目錄中，DisplayLeakActivity 保存了 7 個 dump 文件和 leak trace。你可以在你的 APP 中，定義 R.integer.__leak_canary_max_stored_leaks 來覆蓋類庫的默認值。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <integer name="__leak_canary_max_stored_leaks">20</integer> </resources> 

上傳 leak trace 到服務器

你可以改變處理完成的默認行為，將 leak trace 和 heap dump 上傳到你的服務器以便統計分析。

創建一個 LeakUploadService， 最簡單的就是繼承 DisplayLeakService ：

public class LeakUploadService extends DisplayLeakService { @Override protected void afterDefaultHandling(HeapDump heapDump, AnalysisResult result, String leakInfo) { if (!result.leakFound || result.excludedLeak) { return; } myServer.uploadLeakBlocking(heapDump.heapDumpFile, leakInfo); } } 

請確認 release 版本 使用 RefWatcher.DISABLED：

public class ExampleApplication extends Application { public static RefWatcher getRefWatcher(Context context) { ExampleApplication application = (ExampleApplication) context.getApplicationContext(); return application.refWatcher; } private RefWatcher refWatcher; @Override public void onCreate() { super.onCreate(); refWatcher = installLeakCanary(); } protected RefWatcher installLeakCanary() { return RefWatcher.DISABLED; } } 

自定義 RefWatcher：

public class DebugExampleApplication extends ExampleApplication { protected RefWatcher installLeakCanary() { return LeakCanary.install(app, LeakUploadService.class); } } 

別忘了注冊 service：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" > <application android:name="com.example.DebugExampleApplication"> <service android:name="com.example.LeakUploadService" /> </application> </manifest>